ВВЕДЕНИЕ

Патофизиология (от греч. pathos - болезнь, страдание и logos - учение, наука) - основная интегративная фундаментальная медикобиологическая наука, изучающая наиболее общие закономерности возникновения, развития и исхода заболеваний. Патофизиологию часто называют наукой о жизнедеятельности больного человека и животного или физиологией и биохимией больного организма. И это вполне оправдано, потому что основным предметом изучения патофизиологии являются:

1) причины и механизмы функциональных и биохимических нарушений, лежащих в основе болезни;

2) механизмы приспособления и восстановления нарушенных при болезни функций (механизмы выздоровления).

Будучи теоретическим фундаментом медицины, патофизиология связывает базисные теоретические дисциплины (биология, биохимия, биофизика, физиология, генетика и др.) с дисциплинами клинического профиля. Патофизиология тесно связана с блоком морфологических дисциплин (анатомия, гистология, патанатомия, патоморфология), так как не может быть нарушения функции без нарушения структуры, и «даже ничтожнейшие функциональные изменения не могут возникнуть и исчезнуть, не отразившись в соответствующих структурных изменениях на молекулярном или ультраструктурном уровне».

Основная задача патофизиологии как фундаментальной медикобиологической науки - получение новых знаний о патогенетической сущности болезни и механизмах выздоровления (саногенеза), т.е. установление общих закономерностей и базисных механизмов реализации биологических процессов, «независимо от структурнофункционального уровня осуществления изучаемых явлений, будь то глубинные молекулярные, биохимические и биофизические процессы или внешние формы системных отношений и поведения» (Саркисов Д.С. и др., 1997).

Решение этой задачи возможно только путем интегративной оценки возникающих на различных этапах развития болезни генетических, морфологических, биохимических и функциональных нарушений во всей их (порой чрезвычайно сложной) взаимосвязи. В свою очередь, для обобщения фактических данных, их анализа, установления причинно-следственных отношений между нарушениями, проявляющимися на разных уровнях структурнофункциональной организации организма, и понимания того, что происходит при той или иной болезни в организме как сложнейшей целостной системе, мало (хотя и абсолютно необходимо) иметь базисные знания по физиологии, биохимии, биофизике, морфологии, генетике и другим фундаментальным дисциплинам - необходимо владеть методами аналитико-синтетического мышления. И в связи с этим совсем не случайно еще В.В. Пашутин любил называть патофизиологию «философией медицины». Изучение философско-методологических аспектов биологии и медицины (проблемы «причина» и «следствие», соотношения «специфического» и «неспецифического», «местного» и «общего», «социального» и «биологического» в развитии болезни и пр.) было и остается одной из важнейших задач патофизиологии, основной целью которой (как учебной дисциплины) является формирование правильного методологического подхода к оценке различных болезней, умения «применять естествознание у постели больного» (С.П. Боткин), обучение правильному врачебному мышлению, осознанной врачебной деятельности и осмысленному проведению профилактических мероприятий. Только зная ответы на вопросы «Почему возникает?» и «Как развивается?» та или иная болезнь, врач может проводить эффективную терапию - этиотропную (система мер, направленных на устранение причин болезни) и патогенетическую (лечение, основанное на знании механизмов развития болезни), а также использовать эти знания для развития и осуществления профилактики заболеваний.

Термин «патологическая физиология» впервые применил в 1819 г. L. Galliott в учебнике под названием «Общая патология и патологическая физиология» («Pathologie general et physiologie pathologique»). Именно с этого времени патофизиология считается самостоятельной медицинской наукой. Бурное развитие экспериментальной медицины в начале-середине XIX в. способствовало разделению единой до этого общей патологии на две составные части - патологическую анатомию и патологическую физиологию. Так, уже в

1846 г. Р. Вихров писал: «... патологическая анатомия может, правда, начать реформу клинической медицины и медицинской практики. Если патологический анатом не желает довольствоваться своим мертвым материалом, замкнутым в простые пространственные отношения, то ему не остается ничего другого, как сделаться вместе с тем и патологическим физиологом. Патологическую физиологию никогда нельзя будет построить на патологической анатомии. Патологическая физиология имеет только два пути: один, несовершенный, - это клиническое наблюдение; и другой, возможно, совершенный, - это опыт. Поэтому патологическая физиология не есть продукт спекуляции, гипотезы, произвола или убеждения; она не составляет учения, выведенного из патологической анатомии; это - великая, самостоятельная и чрезвычайно важная наука, построенная на фактах и опытах. Гипотеза в ней имеет только временное значение, являясь матерью опыта, под именем патологической физиологии мы понимаем настоящую теоретическую научную медицину, ибо слово теоретическая, как известно, не означает гипотетическая, первая вытекает из убеждения, вторая - из произвола».

Окончательно утвердил термин «патологическая физиология» В.В. Пашутин, издав в 1878 г. «Лекции по общей патологии (патологической физиологии)», а затем - двухтомник «Курс общей и экспериментальной патологии - патологической физиологии» (1885-1902). В.В. Пашутин утверждал, что «общая патология представляет именно ту отрасль знаний, в которой должно сконцентрироваться все, что выработано различными науками и что может служить к уяснению патологических процессов во всей их полноте». Фактически он отождествлял патологическую физиологию с общей патологией. Надо сказать, что наряду с термином «патофизиология» в ряде стран мира используется термин «экспериментальная патология», предложенный в свое время основоположниками экспериментального метода в медицине Ф. Мажанди (1783-1855) и К. Бернаром (1813-1873).

Подчеркивая значимость патофизиологии как экспериментальной науки, И.П. Павлов писал: «Мне кажется, капитальнейший успех современной медицины в том и значится, что она получила возможность в настоящее время вся, во всех главных ее сторонах, разрабатываться экспериментально ... в так называемой сейчас общей патологии ... Хотя клиника своими тысячелетними трудами тонко уловила образы различных болезней, однако полный анализ, полное значение механизма болезненного процесса с начала и до конца полу-

чатся только из рук экспериментатора. Одна патологическая анатомия для этого - слишком грубый прием, и одна клиника без опыта бессильна вполне проникнуть в сложность явления».

Таким образом, с момента своего возникновения патофизиология является наукой экспериментальной, и основными ее методами служат эксперимент и моделирование: «Смысл моделирования заключается в том, чтобы по результатам проводимых с помощью модели опытов выявить свойства и характерные особенности изучаемой болезни, возникающей и развивающейся в такой сложной системе, как животный организм» (С.М. Павленко). Выделяют следующие основные методы моделирования.

1. Эксперимент на живых объектах: на различных видах лабораторных животных, изолированных органах, культурах клеток и тканей. При моделировании на живых объектах всегда нужно помнить, что организм человека намного сложнее даже самых высокоорганизованных животных и находится под постоянным влиянием социальных факторов, в связи с чем получить «полную копию» болезни человека практически невозможно. Тем не менее отдельные симптомы, синдромы и наиболее важные звенья патогенеза человека могут быть изучены на животных. Например, нельзя смоделировать на животных гипертоническую болезнь человека в полном объеме, но можно воспроизвести наиболее важный ее симптом - стойкое повышение кровяного давления (гипертонию). Необходимо также знать, что ряд заболеваний человека (психические болезни, подагру, рак желудка и некоторые другие виды опухолей, бронхиальную астму, корь, скарлатину и др.) воспроизвести в эксперименте вообще невозможно.

При моделировании патологических процессов на живых объектах большое значение имеет принцип подбора лабораторных животных, в каждом случае следует учитывать их видовые и родовые особенности. Так, например, при изучении особенностей влияния на организм различного рода токсических веществ предпочтительнее проводить опыты на животных, метаболизм которых наиболее близок метаболизму человека, - в первую очередь это свиньи, затем собаки и крысы. Для изучения иммуногенности анатоксинов рекомендуются только мыши. Аллергические реакции, анафилактический шок лучше всего моделировать на морских свинках, опухоли - на мышах, неврозы - на собаках. Авитаминоз С можно моделировать только на морских свинках и только в определенном возрасте - от 8 дней до наступления половой зрелости, позд-

нее они уже способны синтезировать витамин С. Инфекционные процессы нужно изучать на кроликах и мышах, но не на крысах, которых отличает повышенная функциональная активность надпочечников, обусловливающая их высокую естественную (в том числе противоинфекционную) резистентность.

Для изучения патологических процессов на живых объектах используют следующие методы эксперимента:

а) метод выключения (удаления или повреждения) какого-либо органа с последующим анализом появившихся симптомов в сравнении с клинической картиной заболевания у человека, при котором обнаруживается поражение соответствующего органа. Например, еще Шарль Броун-Секар пытался создать модель аддисоновой болезни человека путем удаления одного или двух надпочечников у собак и некоторых других видов животных. Модель сахарного диабета у животных можно вызвать либо удалением поджелудочной железы, либо ее повреждением путем введения им аллоксана или дитизона;

б) метод включения - введение в организм животных различных веществ, избыток которых обусловливает развитие того или иного заболевания у человека (например, для изучения тиреотоксикоза можно смоделировать его у животных введением тиреоидных гормонов);

в) метод раздражения - изменение функции того или иного органа путем различных воздействий (например, при раздражении блуждающего нерва возникает брадикардия);

г) метод изолированных органов - установление характера и степени поражения конкретного органа (сердце, легкие, печень и др.) и его вклада в развитие недостаточности кровообращения, дыхания, пищеварения и пр.;

д) метод парабиоза - соединение двух животных (парабионтов) через кровеносную и лимфатическую системы для изучения взаимных гуморальных влияний (гормонов и других метаболитов);

е) метод культуры тканей - выделение и фракционирование клеточных элементов различных органов и тканей, широко используется в последнее время в патофизиологии, гематологии, иммунологии, онкологии, фармакологии и т.п. для изучения роли отдельных клеточных элементов в регуляции кроветворения и иммунопоэза, механизмов малигнизации клеток, установления механизмов цитоповреждающего действия различных фармакологических препаратов и др.;

ж) метод сравнительной патологии - изучение в сравнительном (эволюционном) аспекте особенностей развития и течения различных патологических процессов (воспаление, гипоксия, лихорадка и др.). Основателем сравнительной патологии считается И.И. Мечников, который, в отличие от его предшественников (К. Линней, Р. Вирхов и др.), впервые связал этот метод с эволюционной теорией. Применив метод сравнительной патологии для изучения воспаления, И.И. Мечников показал возможность использования его для понимания сформированных в процессе эволюции механизмов физиологических и патологических реакций и процессов у высших организмов и человека.

Важно подчеркнуть, что патофизиология не располагает какимито специальными методами экспериментального исследования и пользуется методическими приемами, разработанными в различных областях естествознания (физиология, биохимия, биофизика, иммунология и др.).

2. Клиническое исследование. Широкое внедрение в практическую медицину современных высокоинформативных неинвазивных (безвредных) биофизических, биохимических, электрофизиологических и других методов исследования позволило изучать динамику патологических процессов непосредственно у постели больного. Появилась и бурно развивается клиническая патофизиология - «экспериментальная патофизиология на человеке».

3. Математическое моделирование болезней и отдельных их элементов. Современная медицина уже достаточно широко использует математические приемы для анализа различных патологических процессов и математико-кибернетического моделирования болезней. В этих целях применяется самая современная вычислительная техника, открывающая неограниченные возможности для создания адекватных моделей болезней человека, установления механизмов их развития, прогнозирования особенностей течения и исхода.

4. Теоретическая разработка философских и методологических проблем патологии, ее фундаментальных понятий и категорий на основании тщательного анализа и синтеза возрастающего с каждым днем потока информации о механизмах развития различных патологических процессов.

В патофизиологию как учебную дисциплину входят 3 основных раздела:

1. Нозология (от греч. nosos - болезни и logos - учение) - учение о сущности болезни, формирующее основные понятия и кате-

гории патологии, включает общую этиологию (учение о причинах и условиях возникновения болезней) и общий патогенез (учение о механизмах возникновения, развития и исхода болезней, а также о механизмах устойчивости организма к действию патогенных факторов).

2. Типовые патологические процессы - процессы, лежащие в основе целого ряда заболеваний (воспаление, отек, лихорадка, аллергия и др.).

3. Патофизиология органов и систем (частная патофизиология).